英國新科學家zui近在圖片欄目中刊登了一些微重力科學領域的圖片和簡單的文字介紹，（高溫泵）其中很多內容與微重力流體力學有關，我們轉譯過來與大家分享一下：

1、Marangoni對流(liu)

在沒有重(zhong)力的情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，表(biao)面(mian)(mian)張力成(cheng)為(wei)(wei)流(liu)體物理的主宰。在這(zhe)張在空間站拍攝的照(zhao)片(pian)中，水好像被(bei)一個看不見的勺子攪(jiao)(jiao)動后流(liu)出金屬圓環。這(zhe)種攪(jiao)(jiao)動效(xiao)應是用閃光燈對水不均(jun)勻(yun)加熱后形成(cheng)的——水面(mian)(mian)的溫度差(cha)使表(biao)面(mian)(mian)張力失去(qu)平衡，zui終讓水發生旋(xuan)轉運(yun)動。類似這(zhe)樣(yang)由表(biao)面(mian)(mian)張力誘發的運(yun)動被(bei)稱之為(wei)(wei)“Marangoni對流(liu)”。這(zhe)種效(xiao)應在地球(qiu)上沒有這(zhe)么(me)明顯(xian)，但還是可(ke)以在諸如(ru)鋼水冷卻之類的環境下(xia)(xia)觀察到。

2、微重力火焰

微(wei)重力條件(jian)(jian)下的(de)火(huo)(huo)焰(yan)的(de)形狀(zhuang)更圓，同(tong)時火(huo)(huo)焰(yan)溫(wen)度更低。在這張對照圖中(zhong)，正常重力條件(jian)(jian)下產(chan)生的(de)火(huo)(huo)焰(yan)（左側）和微(wei)重力環境下的(de)火(huo)(huo)焰(yan)（右側）之間(jian)的(de)區(qu)別(bie)可謂一(yi)目(mu)了然。與在地球(qiu)上不同(tong)的(de)是(shi)，微(wei)重力條件(jian)(jian)下的(de)低密度熱氣(qi)體不會上浮(fu)。結果其它一(yi)些物(wu)理(li)過程，比如粒子從高(gao)溫(wen)區(qu)向低溫(wen)區(qu)的(de)擴散成(cheng)為主(zhu)要(yao)的(de)流動機(ji)理(li)。關于這一(yi)現象的(de)研究揭示出這種現象背(bei)后隱藏(zang)的(de)更多的(de)物(wu)理(li)機(ji)理(li)，對研發用于未來(lai)太空探(tan)索任(ren)務(wu)的(de)滅火(huo)(huo)技術大有(you)幫助。

3、巨(ju)型晶體(ti)

太(tai)空研(yan)(yan)(yan)究的(de)(de)(de)(de)很(hen)大一(yi)部分內(nei)容是研(yan)(yan)(yan)究微(wei)重(zhong)力對(dui)人(ren)體(ti)(ti)生(sheng)理的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)。研(yan)(yan)(yan)究證明自由下落能夠影(ying)(ying)響(xiang)宇航(hang)員對(dui)尺寸和距離的(de)(de)(de)(de)判(pan)斷，同(tong)時還造成紅細(xi)胞和肌肉質量(liang)減少(shao)(shao)，但zui大的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)是對(dui)骨骼的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)。即使在(zai)高強(qiang)度鍛(duan)煉計劃(hua)下，絕大多(duo)數人(ren)身體(ti)(ti)一(yi)些部位（例(li)如臀部）的(de)(de)(de)(de)骨量(liang)在(zai)每個月(yue)的(de)(de)(de)(de)太(tai)空飛行中平均(jun)也(ye)要(yao)減少(shao)(shao)大約(yue)1.5%左(zuo)右，與(yu)絕經后女性在(zai)一(yi)年(nian)內(nei)的(de)(de)(de)(de)流失量(liang)差不多(duo)。研(yan)(yan)(yan)究人(ren)員正設(she)法(fa)降低這(zhe)種(zhong)影(ying)(ying)響(xiang)，其中一(yi)部分內(nei)容是利(li)用垂直的(de)(de)(de)(de)跑步機模擬微(wei)重(zhong)力環境（見上圖）。

 

7、降(jiang)低人體免疫力

 

 

失重(zhong)可能(neng)使人體(ti)被感染(ran)(ran)的(de)(de)(de)危險成倍增加。太空飛行似乎能(neng)減弱免(mian)疫系統，失重(zhong)可能(neng)讓某些微生(sheng)物變得(de)比(bi)在地球(qiu)(qiu)上更(geng)加致命。在2006年“亞特蘭蒂斯”號航天飛機的(de)(de)(de)一(yi)次飛行中(zhong)，鼠(shu)傷(shang)寒沙門氏菌(jun)(jun)（圖中(zhong)以紅色(se)顯式）殺死的(de)(de)(de)老(lao)鼠(shu)數量接近地球(qiu)(qiu)環(huan)境中(zhong)的(de)(de)(de)三倍。此(ci)外，微重(zhong)力(li)環(huan)境同(tong)樣會(hui)提(ti)高(gao)耐甲(jia)氧西林金黃(huang)色(se)葡萄球(qiu)(qiu)菌(jun)(jun)的(de)(de)(de)毒(du)(du)性，這(zhe)種(zhong)細(xi)菌(jun)(jun)是一(yi)種(zhong)對抗(kang)生(sheng)素有(you)*耐受(shou)力(li)的(de)(de)(de)細(xi)菌(jun)(jun)，是在醫院(yuan)中(zhong)引起感染(ran)(ran)的(de)(de)(de)zui常見的(de)(de)(de)細(xi)菌(jun)(jun)。目前，一(yi)家名為Astrogenetix的(de)(de)(de)公司正在研究這(zhe)種(zhong)毒(du)(du)性提(ti)高(gao)現象，他們(men)希望能(neng)將(jiang)相關因素孤立出來(lai)，以便(bian)研發相應(ying)的(de)(de)(de)疫苗。

 

8、輻射(she)對材料的影響(xiang)

 

 

這個(ge)手提箱(xiang)(xiang)大小的(de)試(shi)驗箱(xiang)(xiang)看(kan)上(shang)(shang)(shang)去像一個(ge)*化妝包(bao)，但實(shi)(shi)際上(shang)(shang)(shang)這個(ge)試(shi)驗箱(xiang)(xiang)是用來測試(shi)輻(fu)射對材(cai)料(liao)的(de)影響(xiang)的(de)。試(shi)驗中(zhong)測試(shi)的(de)材(cai)料(liao)包(bao)括陶瓷(ci)、孢子等很多材(cai)料(liao)。*個(ge)“空(kong)間(jian)站(zhan)(zhan)材(cai)料(liao)試(shi)驗箱(xiang)(xiang)（MISSE）”于(yu)2001年(nian)被安(an)裝在空(kong)間(jian)站(zhan)(zhan)上(shang)(shang)(shang)。今年(nian)的(de)9月1日，“發現”號航天飛(fei)機上(shang)(shang)(shang)的(de)宇航員從(cong)空(kong)間(jian)站(zhan)(zhan)上(shang)(shang)(shang)拆除了第6組實(shi)(shi)驗箱(xiang)(xiang)。NASA在zui近發表的(de)一份有關空(kong)間(jian)站(zhan)(zhan)科學的(de)報告(gao)指(zhi)出，MISSE可能(neng)是迄今為(wei)止(zhi)空(kong)間(jian)站(zhan)(zhan)上(shang)(shang)(shang)成果zui多的(de)實(shi)(shi)驗設(she)備。

 

9、微小衛星

 

 

空(kong)間(jian)站還以主人身份(fen)接(jie)待(dai)了一大把(ba)微小(xiao)(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，這(zhe)(zhe)(zhe)些微小(xiao)(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)就是一些足球大小(xiao)(xiao)的(de)電子裝置，這(zhe)(zhe)(zhe)項工作是一個(ge)名(ming)為“同步(bu)位置保持與重(zhong)(zhong)定(ding)向衛(wei)(wei)星(xing)(xing)（SPHERES）”項目的(de)一部分(fen)。圖中這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)三重(zhong)(zhong)奏是用(yong)來(lai)(lai)測試(shi)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)在zui小(xiao)(xiao)人工干預下進行(xing)編隊(dui)飛行(xing)的(de)控制(zhi)程(cheng)序的(de)。獨立的(de)幾個(ge)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)相(xiang)互協調起來(lai)(lai)就能(neng)成為功(gong)能(neng)強大的(de)太空(kong)望遠鏡。更好的(de)控制(zhi)程(cheng)序能(neng)夠讓飛船自動對接(jie)，這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)能(neng)力(li)在需要將各種(zhong)(zhong)物體在軌道(dao)上(shang)組裝起來(lai)(lai)的(de)時候非常有用(yong)。

 

10、失重環境下展示(shi)回旋(xuan)鏢

 

 

宇(yu)航(hang)員(yuan)經常在(zai)微重力環(huan)(huan)境下進行(xing)(xing)各種演示(shi)，以便與(yu)大眾分享太空(kong)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)給(gei)人帶來(lai)的(de)(de)激(ji)動心情，以及(ji)展示(shi)自由落體狀態(tai)下物體的(de)(de)性質。2008年，宇(yu)航(hang)員(yuan)土井隆雄在(zai)失重環(huan)(huan)境下拋出一(yi)個回(hui)旋(xuan)(xuan)(xuan)鏢，看它能(neng)否飛(fei)(fei)(fei)回(hui)自己手中。結果回(hui)旋(xuan)(xuan)(xuan)鏢飛(fei)(fei)(fei)了(le)回(hui)來(lai)，這是因(yin)為回(hui)旋(xuan)(xuan)(xuan)鏢環(huan)(huan)形的(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)線路是由回(hui)旋(xuan)(xuan)(xuan)鏢上空(kong)氣動力不平衡決(jue)定的(de)(de)，而不是重力決(jue)定的(de)(de)。2009年初(chu)，另一(yi)位宇(yu)航(hang)員(yuan)若(ruo)田光(guang)一(yi)按(an)照(zhao)公眾的(de)(de)建議完成了(le)一(yi)系列任務，其中包括駕駛(shi)飛(fei)(fei)(fei)毯、疊衣服以及(ji)滴眼藥水。